Производство и применение титановой проволоки
Обычные люди редко видят титановую проволоку. Однако мы часто видим железную проволоку, которая повсеместно присутствует в нашей жизни. Титановая проволока используется в промышленности так же часто, как железная проволока в повседневной жизни. Титановая проволока — это серебристо-белый металл (в лабораторных условиях) со многими превосходными свойствами. Плотность титана составляет 4,54 г/см³, что на 43% меньше, чем у стали. Его механическая прочность сравнима со сталью и вдвое выше, чем у алюминия. Титан термостойкий, его температура плавления составляет 1942 К, что почти на 500 К выше, чем у стали.
От деликатных медицинских применений до бескрайних просторов космоса, от нефтехимии до повседневного спорта и отдыха — титановая проволока демонстрирует свое уникальное очарование. Особенно с развитием технологии 3D-печати примечательно, что более 60% титановой и титановых сплавов используется в качестве сварочной проволоки, выступая связующим звеном между отраслями промышленности и неся на себе бремя прочности и надежности. Рассмотрим процесс производства титановой проволоки, используя в качестве примера титановую проволоку диаметром φ2,6 мм. Процесс производства титановой проволоки: титановый слиток --- резка заготовки (150 мм) --- распиловка --- прокатка в круглые прутки (φ80 мм) --- удаление внешнего слоя (очистка поверхности) --- прокатка в катушки φ10 мм --- удаление внешнего слоя --- контроль и шлифовка --- многоступенчатая волочка (11 проходов растяжения) --- окончательный отжиг --- готовое изделие (φ2,6 мм) --- намотка.
Основным процессом, используемым для производства титановой проволоки, является волочение проволоки. Волочение проволоки (волочение в фиксированной матрице) — это метод обработки, при котором проволока подвергается пластической деформации под действием определенной растягивающей силы при прохождении через отверстие матрицы, что приводит к уменьшению поперечного сечения и увеличению длины. Под действием силы волочения катушка или заготовка медленно вытягиваются, и после тонкой обработки матрицей, в конечном итоге, она становится титановой проволокой малого сечения. Вытягивание проволоки (вытягивание с фиксированной матрицей) делится на два типа: горячее вытягивание, то есть вытягивание при температуре выше температуры рекристаллизации; и холодное вытягивание, то есть вытягивание при комнатной температуре. Сегодня мы в основном рассмотрим горячее вытягивание как основной процесс. Основные факторы, влияющие на процесс горячего вытягивания, включают температуру, матрицу, смазку и скорость. Температура: Во время горячего вытягивания титановая проволока должна быть нагрета перед подачей в матрицу, в основном с использованием электрической печи. Чрезмерная температура затрудняет рассеивание тепла, выделяемого во время вытягивания проволоки, что приводит к повышению температуры проволоки и матрицы, легкому окислению и изменению цвета проволоки, а также сокращению срока службы матрицы. Недостаточная температура увеличивает вязкость, препятствуя вытягиванию; поэтому во время вытягивания проволоки необходимо использовать подходящую температуру.
Вытягивающая матрица является наиболее важным инструментом в процессе вытягивания. Основной материал вытягивающей матрицы — YG8. Вытягивающая матрица обычно состоит из четырех плавно соединенных зон: зоны смазки, рабочей зоны, зоны калибровки и выходной зоны. В качестве смазочных материалов в основном используются чистое масло, эмульсия и паста. Выбор смазки зависит от сочетания факторов, включая сырье, фильеру, качество поверхности и последующие этапы обработки. На основе нашего опыта, графитовая эмульсия является оптимальной для титановой проволоки. Основные методы контроля качества при волочении титановой проволоки включают четыре этапа: 1. Измерение диаметра с помощью микрометра с точностью до 0,001. 2. Визуальный осмотр поверхности проволоки на наличие заусенцев, трещин, царапин, окисления и т. д. 3. Измерение температуры печи с помощью термометра для обеспечения соответствия технологическим требованиям. 4. Строгое соблюдение правил использования пресс-форм и ведение журнала ремонта пресс-форм для обеспечения соответствия пресс-формы каждому участку растяжения.
Послеобработка титановой проволоки. Для соответствия конкретным требованиям применения титановая проволока может потребовать обработки поверхности, такой как травление, полировка или нанесение покрытия. Производство волочения титановой проволоки включает подготовку сырья, предварительную обработку, несколько процессов волочения, смазку и охлаждение, контроль качества, а также окончательный отжиг и намотку. Эти этапы взаимосвязаны и в совокупности определяют конечное качество титановой проволоки. Вкратце, усиление технического обслуживания оборудования, оптимизация параметров процесса, а также повышение квалификации технических специалистов и совершенствование системы управления качеством имеют решающее значение. Только комплексные меры позволят лучше гарантировать высокое качество титановой проволоки, отвечающей требованиям рынка и повышающей конкурентоспособность предприятия.